CH661353A5

CH661353A5 - Elektrische waage.

Info

Publication number: CH661353A5
Application number: CH6910/83A
Authority: CH
Inventors: Peter Kunz
Original assignee: Mettler Instrumente Ag
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1987-07-15
Also published as: DE3437740C2; US4545448A; DE8430284U1; JPH0522832Y2; JPS60181621U; DE3437740A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Waage, die mit einem Lastaufnehmer und mit einem Permanentmagnetsystem und einer in dessen Magnetfeld angeordneten, stromdurchflossenen Spule zur Lastkompensation, wobei das Permanentmagnetsystem einen im wesentlichen rechteckigen Kasten zur Aufnahme wenigstens eines Dauermagneten sowie der Spule umfasst.

Eine solche Waage ist bekanntgeworden aus der deutschen Offenlegungsschrift 3 213260. In jener Waage besteht der rechteckige Kasten des Permanentmagnetsystems aus zwei gleichartigen, L-förmigen Teilen und ist teilweise offen. Die dort vorhandenen Öffnungen ergeben gewisse Vorteile bezüglich des Temperaturausgleichs im Betrieb der Waage. Nachteilig an der offenen Bauweise ist der relativ grosse magnetische Streufluss, der regelmässig eine zusätzliche magnetische Abschirmung ausserhalb des Permanentmagnetsystems erforderlich macht, wenn man störende Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld und der Umgebung vermeiden will (z.B. beim Wägen ferromagnetischer Objekte; siehe auch die US-Patentschrift 4 090 575).

Die vorliegende Erfindung entstand aus der Aufgabenstellung, das Permanentmagnetsystem so zu verbessern, dass die einfache Montage verbunden ist mit einem weitgehenden Verschwinden von magnetischen Streufeldern, so dass regelmässig auf ein zusätzliches Abschirmblech verzichtet werden kann. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kasten von zwei U-förmigen, versetzt ineinandergreifenden ferromagnetischen Blechteilen gebildet ist. Dabei kann die Anordnung so gewählt sein, dass z. B. ähnlich dem aus der US-Patentschrift 4311 202 bekannten Permanentmagnetsystem die vier Ecken grosszügig ausgespart sind, um eine möglichst unbehinderte Ventilation zu gewährleisten. In Fällen, in denen die Wärmeentwicklung eine sekundäre Rolle spielt (beispielsweise bei Verwendung starker Magnete und schwacher Spulenströme), fällt der Temperaturausgleich aber weit weniger stark ins Gewicht. Für solche Fälle sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass einer der Blechteile wenigstens eine Öffnung für die Spulenhalterung aufweist und dass der Kasten im übrigen allseits nahezu geschlossen ist.

Je nach dem konkreten Anwendungsfall kann nur einer oder können beide der Blechteile mit jeweils einem oder mehreren Dauermagneten versehen sein. Für den ersten Fall sieht eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung vor, dass der zur Aufnahme des wenigstens einen Dauermagneten bestimmte Blechteil kleinere Schenkellängen aufweist als der andere Blechteil. Damit ist gewährleistet, dass beim Zusammenfügen des Permanentmagnetsystems ein einfaches Auf-s schieben des Blechteiles ohne Dauermagneten auf denjenigen mit Dauermagneten möglich ist, ohne dass die Schenkel des letzteren stören könnten. Dabei genügt ein Unterschied zwischen den Schenkellängen von weniger als einem Millimeter.

io Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der nicht massstäblichen Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen ist

Figur 1 ein Längsschnitt durch die Waage (entlang der 15 Linie 1-1 in Figur 2),

Figur 2 eine Draufsicht auf die Waage (ohne Deckel),

Figur 3 eine Innenansicht des Permanentmagnetsystems, Figur 4 eine Seitenansicht zur Figur 3,

Figur 5 eine weitere Innenansicht des Permanentmagnet-20 systems und

Figur 6 eine Seitenansicht zur Figur 5.

Als Beispiel wurde eine oberschalige Waage mit parallelgeführtem Lastaufnehmer gewählt. Dabei wurde auf eine 25 detaillierte Darstellung des elektrischen Teils verzichtet (Stromversorgung, Regelung, Auswertung etc.), da diese Bestandteile konventionell und für das Verständnis der Erfindung unerheblich sind. Die Kästchen 11,13 und 15 in Figur 1 weisen lediglich schematisch auf wesentliche Ele-30 mente hin (Positionsgeberschaltung 11, Kompensations-und Auswerteschaltung 13 sowie Digitalanzeige 15). Die Waage wurde ferner ohne Deckel und Waagschale dargestellt.

Ein Waagengehäuse 0 aus Druckguss umfasst in üblicher Weise einen Boden 12, Seitenwände 14 und eine Rückwand 35 16. Ferner ist eine von oben gesehen etwa U-förmige Rippe 18 an den Boden 12 angegossen; die Rückwand 16 verfügt, symmetrisch zur Mittellinie, über ein Paar Lagerböcke 20 mit je einer oberen und unteren Auflagefläche 22.

An den Auflageflächen 22 sind Biegelager 24 befestigt 40 (Schrauben 26), welche andererseits mit dem gehäuseseitigen Ende je eines unteren bzw. oberen T-Lenkers 28 aus Leichtmetall verschraubt sind. Die beiden Lenker 28 bilden eine Parallelführung des Lastaufnehmers. Dieser besteht aus einem Koppelglied 30 und einer Waagschale (nicht gezeigt), 45 welche zentrisch auf einen am Koppelglied 30 befestigten Kegelzapfen 32 aufsetzbar ist. DieT-Lenker 28 sind mit ihrem Steg über je ein weiteres Biegelager 24 (Schrauben 26) am oberen (33) bzw. unteren (34) Quersteg des rahmen-förmig ausgebildeten Koppelgliedes 30 befestigt.

so Vom Koppelglied 30 wird die Last auf einen zweiarmigen Hebel 36 übertragen. Zwei Stehlager 38 verbinden ihn mit der Rippe 18 des Gehäusebodens (Schrauben 40) und definieren seine Schwenkachse. Zwischen einem Ansatz 42 des Hebels 36 und einem Quersteg 44 des Koppelgliedes 30 stellt 55 ein Biegelager 46 (Schrauben 48) die Verbindung her. Der Hebel 36 hat die Form eines T, an dessen Stegende sich eine nach unten abgewinkelte Gabel 52 anschliesst. Stirnseitig an der Gabel 52 angeschraubt (Schrauben 50) ist eine runde Spule 54 montiert: Sie umfasst zwei Mantelschienen aus 60 Kupferblech, zwischen denen der Spulendraht aufgewickelt ist. Die innere Mantelscheibe verfügt über zwei radiale Verlängerungen zur Befestigung an der Gabel 52.

Von der Wurzel der Gabel 52 nach unten erstreckt sich eine Fahne 60, welche, zusammen mit einem ortsfesten 65 fotoelektrischen Geber (Sender 62, Empfänger 64) einen Positionsdetektor bildet, dessen Signale in bekannter Weise die Grösse des Stroms durch die Kompensationsspule 54 steuern.

3

66! 353

Das über zwei Schrauben (Löcher 56, 56') an einer Rippe 66 des Gehäusebodens 12 befestigte Permanentmagnetsystem umfasst zwei zusammen einen rechteckigen Kasten bildende U-förmige Blechteile 70, 72 aus Weicheisen. Das U-Blech 70 weist an seiner Oberseite zwei Aussparungen 58 auf, durch welche die Gabel 52 mit Spiel ins Innere des Permanentmagnetsystems geführt ist (siehe auch Figur 3). Symmetrisch zur normalen bzw. neutralen Position der Spule 54 sind am inneren U-Blech 70 untereinander zwei Dauermagnete 74 eingeklebt, wobei die Magnetisierungsrichtungen des oberen und des unteren Dauermagneten einander entgegengesetzt sind, so dass die resultierende Kraftrichtung des oberen und des unteren Teils der Spule 54 im Magnetfeld gleich ist. Bei der Montage wird zweckmässigerweise so vorgegangen, dass zuerst das Blechteil 70 (mit den beiden Dauermagneten 74) an die Rippe 66 geschraubt wird. Sodann wird der Hebel 36 mit der Spule 54 eingesetzt. Danach wird 5 das äussere Blechteil 72 von oben eingeschoben, wobei dessen Schenkel 76 auf dem Steg 78 des inneren Blechteils 70 gleiten. Zwischen dessen Schenkeln 80 und dem Steg 82 des äusseren Blechteils 72 bleibt dabei ein Spalt von ca. 0,5 mm. Schliesslich werden die beiden Blechteile 70, 72 miteinander io verschraubt (Löcher 68,68' sowie Aussparungen 83, siehe auch die Figuren 3 bis 6), wobei Löcher 84 in der Gehäuserückwand 16 den Zugang bilden (letztere können dann mit Plastic-Propfen verschlossen werden).

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

661 353 PATENTANSPRÜCH E

1. Elektrische Waage, mit einem Lastaufnehmer und mit einem Permanentmagnetsystem und einer in dessen Magnetfeld angeordneten, stromdurchflossenen Spule zur Lastkompensation, wobei das Permanentmagnetsystem einen im wesentlichen rechteckigen Kasten zur Aufnahme wenigstens eines Dauermagneten sowie der Spule umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten von zwei U-förmigen, versetzt ineinandergreifenden ferromagnetischen Blechteilen (70,72) gebildet ist.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Blechteile (70) wenigstens eine Öffnung (58) für die Spulenhalterung (52) aufweist und dass der Kasten im übrigen allseits nahezu geschlossen ist.

3. Waage nach Anspruch 1, bei welcher nur einer der Blechteile (70) wenigstens einen Dauermagneten (74) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Aufnahme wenigstens eines Dauermagneten (74) bestimmte Blechteil (70) kleinere Schenkellängen aufweist als der andere Blechteil (72).